第五章-标量处理机与流水线

第五章标量处理机与流水线

选择题25，简答题10，演算题15

1 选择题

★

1.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每

一段的执行时间分别为t∆、t∆

3，顺序执行n条指令至少需要花费的

2和t∆

时间为：

A. t

3

n∆

B. t

2

n∆

C. t

n∆

6

D. t

n∆

答案：C

★★

2.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每

一段的执行时间均为t∆，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为（假设仅有“取指令”和“执行”可重叠并假设n足够大）：

A. t

3

n∆

B. t

2

n∆

3

C. t

n∆

2

D. t

n∆

答案B

3.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每

一段的执行时间均为t∆，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为（假设仅有“取指令”和“分析”可重叠并假设n足够大）：

A. t

3

n∆

B. t

2

n∆

3

C. t

n∆

2

D. t

n∆

答案B

★★

4.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每

一段的执行时间分别为t∆、t∆

3，连续执行n条指令所需要花费的最

2和t∆

短时间约为（假设仅有“取指令”和“执行:”可重叠并假设n足够大）：

A. t

6

n∆

B. t

5

n∆

C. t

3

n∆

D. t

n∆

答案B

★★

5.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每

一段分别只有一个部件可供使用并且执行时间分别为t∆、t∆

3，连续

2和t∆执行n条指令所需要花费的最短时间约为（假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠并假设n足够大）：

A. t

6

n∆

B. t

2

n∆

C. t

3

n∆

D. t

n∆

答案C

★★

6.看下述程序段：

k：R0=R1×R4

k+1：R6=R5＋1

k+2：R2=R0×R3

k+3：R3=R4-1

k+4：R2=R5

K+5：……

下列哪个数据相关没有在上述程序段中发生

A. 先写后读相关

B. 写-写相关

C. 先读后写相关

D. 以上都不对

答案：D

★

7.看下述程序段：

k：R5=R2

k+1：R0=R1×R4

k+2：R2=R5＋1

k+3：R4=R0×R3

k+4：R3=R4-1

K+5：……

k和k+2之间发生的是什么数据相关

I. 先写后读相关

II.写-写相关

III. 先读后写相关

A.只有I

B.只有I、II

C.只有I、III

D.以上都不对

答案：C

★

8. 一条流水线可分为k 段，各段的执行时间都是t ∆，共向该流水线输入n 个任务，第n 个任务结束于： A. t nk ∆

B. ()t n k ∆+

C. ()1-+n k

D. ()t n k ∆-+1 答案：D

★

9. 一条流水线的可分为k 段，各段的执行时间都是t ∆，共向该流水线输入n 个任务，求该流水线实际吞吐率的为：

A. t k n

TP ∆=

B. ()t n k n TP ∆-+=1

C. t

TP ∆=1 D. t

n k n

TP ∆-+=

)1(

答案：D ★

10. 一条流水线可以由以下时空图来表示，求该流水线的实际吞吐率（假设n=100）

B. MIPS 04.1

C. MIPS

.0

9709

D. MIPS

.0

9615

答案：C

★★

11.一条4段的流水线可以由以下时空图来表示，求该流水线的实际吞吐率（假

设n=100）

B. MIPS

.0

165

C. MIPS

.0

167

D. MIPS

.0

328

答案：D

★

12.一条流水线可以由以下时空图来表示，求该流水线的加速比

B. 3

C. 4

D. 6

答案：C

★

13. 一条4段流水线，每段执行时间为1ns ，求该流水线执行100条指令最大效率为： A. 100% B. 96.2% C. 97.1% D. 388% 答案：C ★

14. 如下图所示的浮点加法流水部件，计算()10,,2,1 ==+i Z Y X i i i ，流水线经过多少时钟后排空（假设时钟为t ∆）

B. 15

C. 14

D. 13 答案：B

★

15.

A. (111111)

B. (110111)

C. (010101)

D. (101010) 答案：D ★★

16. 某动态流水线有S1、S2、S3和S4段，其特性由下图所示的预约表来表示